1. Wstęp.

Substancja powierzchniowo – czynna, tenzyd, surfaktant – to związek chemiczny wykazujący aktywność powierzchniową, rozpuszczony w cieczy – zwłaszcza w wodzie – zmniejsza jej napięcie powierzchniowe lub międzyfazowe, wskutek wybiórczej adsorpcji na powierzchni granicznej ciecz – gaz lub na innych powierzchniach międzyfazowych. W ten sposób związek ten łatwiej wnika w pory skóry czy tkanin i wymywa brud.

Cząsteczka takiej substancji ma co najmniej jedną grupę o powinowactwie do powierzchni wyraźnie polarnych, zapewniająca w większości przypadków jej rozpuszczalność w wodzie, a także grupę niepolarną o małym powinowactwie do wody.

W handlu dostępne podstawowe związki powierzchniowo-czynne zawierają także środki bielące, środki zapachowe, enzymy, wypełniacze, itp.

Często surfaktanty utożsamia się z detergentami, jednak nie wszystkie surfaktanty są stosowane jako detergenty i nie wszystkie detergenty działają jak surfaktanty.

Środkom do mycia naczyń stawiane są wysokie wymagania takie jak:

  1. bardzo niska toksyczność składników
  2. bardzo dobra spłukiwalność z mytych powierzchni
  3. mają pH 6-8 i nie mogą posiadać właściwości drażniących dla rąk, szczególnie przy długotrwałym kontakcie ze skórą ludzką. Obecnie stosuje się pH = 5 czyli takie jak naturalny odczyn skóry.

Związki powierzchniowo – czynne w kompozycjach do ręcznego mycia naczyń:

  1.  zawierają wysokie stężenie detergentów, głównie o charakterze anionowym
  2. posiadają wysokie właściwości pianotwórcze z wysokim wskaźnikiem stabilności piany, związane z kryterium dobrego działania myjącego
  3. są odporne na twardą wodę (można myć szkło bez dodatków zmiękczających)
  4. cechy marketingowe: odpowiednia konsystencja (im większa lepkość, tym większy stopień koncentracji), zapach i wygląd.

W płynach do mycia naczyń stosuje się następujące związki powierzchniowo-czynne:

  1. anionowe:

– alkiloarylosulfoniany – bardzo dobrze usuwają zanieczyszczenia pochodzenia spożywczego

– eterosiarczany alkilowe – mają łagodniejsze oddziaływanie na skórę, są mniej wrażliwe na twardą wodę

– mieszanki alkilobenzenosulfonianu z alkiloeterosiarczanami w stosunku 4:1 – wykazują duże właściwości myjące związane z wytwarzaniem silnej piany odpornej na zabrudzenia tłuszczowe

– sulfonowane α-olefiny – obniżają działanie drażniące na skórę oraz temperaturę, aby zapobiec zmętnieniu produktu, podwyższają stabilność i klarowność produktu

  1. niejonowe:

Są mniej popularne niż anionowe związki powierzchniowo-czynne, ze względu na ich wyższą cenę i ograniczoną rozpuszczalność w roztworach wodnych. Wspomagają tworzenie się piany i mają łagodne działanie na skórę.

Należą do nich m.in.:

– etoksylowane liniowe alkohole, etoksylowane alkilofenole, alkiloamidy, tlenki alkiloamin.

Składniki pomocnicze dodawane do środków do mycia naczyń:

  1. chlorek sodu:

– reguluje lepkość płynów

– zwiększa efektywność myjącą płynu oraz jego gęstość

  1. dodatki zapachowe np. cytrynowy
  2. dodatek związków hydrotopowych zwiększa klarowność produktu.

Kryteria dotyczące jakości środków do mycia naczyń na podstawie zawartości związków powierzchniowo-czynnych (ZPCz):

♠ grupa 1 zawiera 10-15% wag. ZPCz, rozpowszechniona jest w Polsce i Hiszpanii.

♠ grupa 2 zawiera 18-27% wag. ZPCz, rozpowszechniona jest w Niemczech, Włoszech, Szwajcarii, Belgii i Holandii.

♠ grupa 3 zawiera 30 – 40% wag. ZPCz, rozpowszechniona jest w Anglii i Francji.

Podstawowym testem do oceny właściwości płynów i proszków do mycia naczyń jest oznaczenie zdolności emulgowania tłuszczów w kąpieli myjącej. Metoda opiera się ma ocenie zdolności emulgowania oleju rzepakowego zabarwionego czerwienią Sudanowi przez wodny roztwór badanego płynu o stężeniu10g/l i jest określona dokładnie w normie branżowej BN-90/6143-01/08.

2. Część doświadczalna.

Celem doświadczenia jest zbadanie wpływu związku powierzchniowo – czynnego, dostępnego w handlu, pod nazwą Ludwik, płyn do mycia naczyń, na wybrane cięte rośliny ozdobne znajdujące się w wodzie oraz w wodzie z dodatkiem środka myjącego.

2.1 Sprzęt.

Aby przygotować roztwór Ludwika do badań, wykorzystano:

pipetę szklaną,

szklane butelki o pojemności 1 litra

2.2 Odczynniki.

Ludwik, płyn do mycia naczyń, o zapachu miętowym (INCO-VERITAS, Góra Kalwaria, Polska)

♠  woda kranowa

2.3 Roztwór.

Do badań użyto roztworu Ludwika o stężeniu 0,5 %.

2.4. Kwiaty.

♠ Rudbekia naga (Rudbeckia lacinata)

♠ Odętka wirginijska – Physostegia virginiana

♠ Dzielżan jesienny – Helenium autumnale (żółty i brązowy)

♠ Tawułka chińska – Astilbe chinensis

♠ Liatra kłosowa – Liatris spicata

♠ Jeżówka – Echinacea

2.5 Typowa procedura.

Do szklanych butelek wprowadzano 1 litr wody kranowej. Za pomocą pipety szklanej dodawano 5 ml Ludwika, płynu do mycia naczyń, o zapachu miętowym. Zawartość butelki szklanej razem z Ludwikiem intensywnie mieszano. Do każdej butelki z takim roztworem wkładano 1 łodygę określonej rośliny kwitnącej. Jako odnośnik używano do każdej rośliny drugiej butelki szklanej, tylko z wodą kranową. Wodę i roztwór Ludwika zmieniano co 3 dni.

3. Wnioski.

Najbardziej wrażliwa okazała się rudbekia, która wytrzymała w niekorzystnych warunkach jeden dzień, ze względu na to, że lubi umiarkowanie wilgotne środowisko. Niewiele dłużej przetrwała gałązka znajdująca się w zwykłej wodzie. Wpływ na to miał nie tylko surfaktant, ale wcześniejsze zbyt długie przebywanie roślin bez wody w bardzo ciepłym środowisku.

Kwiatostan latrii, jeden z piękniejszych okazów badanej kolekcji, w roztworze Ludwika przetrwał w podobny sposób jak ten sam we wodzie. Latria jest najbardziej trwała pod względem kwiatów ze wszystkich badanych tu roślin. Jednak toksyczne macki środka myjącego dosięgły jej liście i zabarwiły na nieciekawy, brązowy kolor, a także spowodowały ich częściowe gnicie.

Kwiatostan jeżówki, nie przetrwał w zbyt dobrym stanie, tak samo liście. Nie pomogły nawet jej unikalne właściwości lecznicze.

Pod względem odporności jeżówce dorównała odętka wirginijska, jednak jej czas przetrwania był krótszy i roślina ta nie zachowała barwy kwiatów ani ich jakości z pierwszego dnia zerwania.

Ciekawym efektem okazało się częściowe odbarwienie dzielżana jesiennego, z brązowego do żółtego, w obecności wody, a także z dodatkiem surfaktantu. Dzielżany mają tendencję do mieszania się międzygatunkowego, stąd efekty te widoczne były po 2 tygodniach przebywania w warunkach domowych. Kwiaty dzielżana brunatnego przetrwały dłużej w niemiłym dla nich środowisku niż dzielżana żółtego. Liście w obu przypadkach bardzo szybko uległy uschnięciu. Częściowo wpływ na to ma właściwość dzielżana, który w normalnych warunkach  w okresie kwitnienia ma uschnięte liście, a częściowo wpływ ma obecność związek powierzchniowo – czynny znajdujący się w wodzie zasilającej rośliny.

Tawułka chińska, pochodząca z dalekiego wschodu, również nie uniknęła negatywnego wpływu związku powierzchniowo – czynnego. Wpływ objął cały kwiatostan, który był ciemniejszy, bardziej suchy i nie nadający się do dalszego przechowywania w wazonie, w porównaniu do gałązki znajdującej się we wodzie.

Związki powierzchniowo – czynne dostając się do wnętrza rośliny zakłócają proces fotosyntezy. Tym samym utrudnia im to przeżycie, nawet w obecności wody. Dlatego też nie należy ich dodawać do wody, w której jest stały kontakt łodyga – woda.

 

 

Żródło:

Jan Przondo, „Związki powierzchniowo czynne i ich zastosowanie w produktach chemii gospodarczej”, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, 2010